13電場強度 學案選修31

1、1.3 電場強度【學習目標】（一）知識與技能1知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)2理解電場強度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強度的定義式進行有關(guān)的計算，知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的3能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關(guān)的計算4知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個原理進行簡單的計算（二）過程與方法 通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學生理解比值F/q反映的是電場的強弱，即電場強度的概念；知道電場疊加的一般方法。 （三）情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學生學會分析和處理電場問題的一般方法。

2、【重點】電場強度的概念及其定義式、電場的疊加原理、電場線、勻強電場【難點】對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進行簡單的計算【知識回顧】1、電荷 2、庫侖定律 【自主導學】E=F/q是電場強度的定義式，適用于任何電場；僅適用于真空中點電荷的電場。如果有幾個點電荷同時存在，它們的電場就互相疊加，形成合電場。這時某點的場強等于各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和。一、電場強度（一）問題導學1、不接觸的電荷是通過什么相互作用？2、如何描述電場中一點電場的強弱？你有什么方法來比較？（合作討論）3、電場強度的定義式；單位及其換算？4、請你推導距點電荷R處電場強度的計算式？5、電場強度的疊加遵循什么

3、法則？圖6-1-3（二）典例探究例1：如圖6-1-3所示，在真空中有兩個點電荷Q1+3.0x10C和Q23.0x108C，它們相距0.1m，求電場中A點場強A點與兩個點電荷的距離r相等， r=0.1m例2:在電場中某點放一檢驗電荷，其電量為q，檢驗電荷受到的電場力為F，則該點電場強度為E=Fq，那么下列說法正確的是( ) A，若移去檢驗電荷q，該點的電場強度就變?yōu)榱鉈若在該點放一個電量為2q的檢驗電荷，該點的電場強度就變?yōu)镋2C若在該點放一個電量為-2q的檢驗電荷，則該點場強的大小仍為E，但電場強度的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较?D若在該點放一個電量為的檢驗電荷，則該點場強的大小仍為E，電場強度的方

4、向也仍為原來的場強方向二、電場線（一）問題導學1、什么是電場線？如何用電場線形象描述電場？2、請畫出正點電荷、負點電荷、等量同種電荷、等量異種電荷電場線的分布。并說出有何特點？3、什么是勻強電場？勻強電場電場線分布特點？圖926（二）典例探究例3：圖926中實線是一簇未標明方向的由點電荷 產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是詭計上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的時（ ）A帶電粒子所帶電荷的符號 B帶電粒子在a、b兩點的受力方向 C帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點的動能何處較大 例4：如圖8所示,一個質(zhì)量

5、為30g帶電量C的半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強電場中,電力線與水平面平行.當小球靜止時,測得懸線與豎直夾角為30,由此可知勻強電場方向為 ,電場強度大小為 .(g取10m/s2)夯實基礎(chǔ)1. 下列關(guān)于點電荷的場強公式的幾種不同的理解，不正確的是( )A.在點電荷Q的電場中，某點的場強大小與Q成正比，與r2成反比B.當r0時，E；當r時，E0C.點電荷Q產(chǎn)生的電場中，各點的場強方向一定是背向點電荷QD.以點電荷Q為中心，r為半徑的球面上各處的場強相等2. 在電場中某點放入電荷量為q的正電荷時，測得該點的場強為E，若在同一點放入電荷量q=-2q的負電荷時，測得場強為E，則有( )A.E=E，

6、方向與E相反B.E=2E，方向與E相同C.，方向與E相同D.E=E，方向與E相同3. 圖1-3-19所示的各電場中，A、B兩點場強相同的是( )圖1-3-194. 在同一直線上依次有A、B、C三點，且BC=3AB，在A點固定一個帶正電的小球，在B點引入電量為2010-8c的試探電荷，其所受電場力為2010-6N。將該試探電荷移去后，B點的場強為_，C點的場強為_。如果要使B點的場強為零，可能在C點放一個電量是A點處帶電小球的電量的_倍的_電荷.5. （2007廣東理科基礎(chǔ)12）如圖所示，實線是一簇未標明方向的由點電荷Q產(chǎn)生的電場線，若帶電粒子q（|Q|q|）由a運動到b，電場力做正功。已知在a

7、、b兩點粒子所受電場力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是（ ）A若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFbB若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFbD若Q為負電荷，則q帶正電，F(xiàn)aF6. 如圖924所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由 AOB勻速運動，電子重力不計，則電子除受電場力外，所受的另一個力的大小和方向變化情況是（ ）圖9-24A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右 C先變小后變大，方向水平向左 D先變小后變大，方向水平向右7. 在X軸上有兩個點電荷，一個帶正電Q1，一個帶負電Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強的大小，則在X軸上( )AE1=E2之點只

8、有一處；該點合場強為0BE1=E2之點共有兩處；一處合場強為0，另一處合場強為2E2CE1=E2之點共有三處；其中兩處合場強為0，另一處合場強為2E2DE1=E2之點共有三處；其中一處合場強為0，另兩處合場強為2E2知能提升1.如圖1-3-23所示，絕緣細線一端固定于O點，另一端連接一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的帶正電小球，要使帶電小球靜止時細線與豎直方向成角，可在空間加一勻強電場則當所加的勻強電場沿著什么方向時可使場強最小?最小的場強多大?這時細線中的張力多大?圖1-3-232. 一個帶正電荷的質(zhì)點P放在兩個等量負電荷A、B的電場中，P恰好在AB連線的垂直平分線的C點處，現(xiàn)將P在C點由靜止釋放如

9、圖6-1-11所示，設(shè)P只受電場力作用，則（ ）AP由C向AB連線中點運動過程中，加速度可能越來越小而速度越來越大BP由C向AB連線中點運動過程中，加速度可能先變大后變小，最后為零，而速度一直變大CP運動到與C關(guān)于AB的對稱點C靜止DP不會靜止，而是在C與C間來回振動圖9283. 如圖928所示，半徑為R的圓環(huán)，均勻帶有電量為Q的正電荷。先從環(huán)上截取S的一小段，若SR，且圓環(huán)剩余部分的電荷分布不變，則圓環(huán)剩余部分的電荷在環(huán)心O處產(chǎn)生的場強大小為_,方向為_。如圖928所示，半徑為R的圓環(huán)，均勻帶有電量為Q的正電荷。先從環(huán)上截取S的一小段，若SR，且圓環(huán)剩余部分的電荷分布不變，則圓環(huán)剩余部分的電

10、荷在環(huán)心O處產(chǎn)生的場強大小 為_,方向為_。答案:例1解析：真空中點電荷Q1和Q2的電場在A點的場強分別為E1和E2，它們大小圖6-1-4相等，方向如圖6-1-4，合場強E，場強E1，場強E2向上平移后的矢量，三者構(gòu)成一正三角形，故E與Q1Q2平行，且EElE22.7x104NC例2解析：電場中某點的電場強度是由場源電荷決定，與檢驗電荷的有無、正負、電量的多少無關(guān)，故正確 答案為D答案：D例3解析粒子的加速度大小看其所受電場力的大小，而電場力的大小由電場線的疏密決定。從電場線分布情況可設(shè)想電場是由軌跡左側(cè)的“點電荷”產(chǎn)生的，從軌跡的偏向可得“點電荷”給帶電離子吸引力，即a、b兩點受力方向如圖所示；若粒子從a向b運動從圖中可得F與v的夾角大于90角，電場力做負功、粒子動能減少，綜上所述：BCD正確。例4解析:分析小球受力,重力mg豎直向下,絲線拉力T沿絲線方向向上,因為小球處于平衡狀態(tài),還應(yīng)受水平向左的電場力F.小球帶負電,所受電場力方向與場強方向向反,所以場強方向水平向右.小球在三個力作用之下處于平衡狀態(tài).三個力的合力必為零.所以F=mgtan30又 =mgtan30E=mgtan30=夯實基礎(chǔ)1、BCD 2、D